[實用新型]地下工程土體改良電動十字板剪切試驗裝置

有效

• 申請號: 201820196827.8
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN207742048U
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 楊益;李興高;袁大軍;金大龍;許宇
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;段俊峰

本實用新型公開一種地下工程土體改良電動十字板剪切試驗裝置，包括動力裝置、軸桿、彈簧加壓裝置、十字板、套筒和底座，所述動力裝置與所述軸桿的一端連接；所述軸桿的另一端穿過所述彈簧加壓裝置與所述十字板連接；所述軸桿與所述十字板連接的一端伸入到所述套筒內部；所述套筒的一端與所述彈簧加壓裝置連接，另一端與所述底座連接；其中所述彈簧加壓裝置用于對土體進行壓縮。

技術領域

本實用新型涉及土木工程領域，更具體地涉及一種地下工程土體改良電動十字板剪切試驗裝置。

背景技術

十字板剪切試驗原本是一種用十字板測定飽和軟粘性土不排水抗剪強度和靈敏度的試驗，屬于土體原位測試試驗的一種。十字板剪切試驗是通過測量均勻轉速下的十字板頭轉動時的力矩來計算土的抗剪強度，由十字板剪切試驗測得的抗剪強度代表孔內土體的天然強度。對于改良后或擾動后的土體，十字板剪切試驗則存在強度指標失真的缺點，因而不適用于室內試驗。而對于土的抗剪強度室內試驗測試來說，主要測試方法有直剪試驗、三軸壓縮試驗、無側限抗壓試驗等，其中，直剪試驗操作最為簡單，但直剪試驗存在不能嚴格控制排水條件的缺點。

因此，在地下工程土體改良方面，需要提供一種用于室內試驗的測試壓力狀態下改良土體的剪切強度的試驗裝置，并且需要嚴格控制排水，顯然現有的土工試驗儀器并不滿足試驗要求。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種地下工程土體改良電動十字板剪切試驗裝置，用以測量土體壓縮量，同時根據測得的電流變化量計算出十字板剪切時的扭矩，進而得到土體不排水抗剪強度。

為解決上述問題，本實用新型采用下述技術方案：

一種地下工程土體改良電動十字板剪切試驗裝置，包括動力裝置、軸桿、彈簧加壓裝置、十字板、套筒和底座，所述動力裝置與所述軸桿的一端連接；所述軸桿的另一端穿過所述彈簧加壓裝置與所述十字板連接；所述軸桿連接所述十字板的部分與所述十字板伸入到所述套筒內部；；所述套筒的一端與所述彈簧加壓裝置連接，另一端與所述底座連接；其中所述彈簧加壓裝置用于對土體進行壓縮。

優選地，所述彈簧加壓裝置包括第一法蘭盤、彈簧、壓板和豎桿，所述軸桿依次穿過所述第一法蘭盤、彈簧、壓板，所述豎桿垂交于所述壓板靠近所述彈簧的一面，工作狀態下，所述第一法蘭盤通過螺栓與所述套筒上的第二法蘭盤連接，所述第一法蘭盤與所述彈簧的一端接觸連接，所述彈簧的另一端與所述壓板接觸連接，所述壓板通過所述套筒和土體被限位于所述套筒內；非工作狀態下，所述第一法蘭盤、所述彈簧和所述壓板能沿所述軸桿方向自由滑動，所述第一法蘭盤、所述彈簧和所述壓板限位于所述動力裝置與所述十字板之間。

優選地，所述壓板包括第一圓盤、第二圓盤和布置在所述第一、二圓盤之間的第一橡膠墊，所述壓板通過依次貫穿所述第一圓盤、所述第一橡膠墊和所述第二圓盤的緊固螺栓緊固，其中通過調整所述緊固螺栓松緊來控制所述第一橡膠墊膨脹后與所述套筒內壁的間隙。

優選地，所述的豎桿用于測量所述彈簧的變形量，通過計算得到彈簧壓力和土體壓縮量。

優選地，所述彈簧加壓裝置對所述套筒內的土體的壓力為能調整的0-0.3MPa。

優選地，所述動力裝置包括變頻器、電機和用于固定所述電機與所述變頻器的支架平臺，其中所述動力裝置通過所述軸桿控制所述十字板轉速范圍0-20r/min，通過計算所述變頻器反饋的電流增加量，求得土體剪切強度。

優選地，所述電機的轉軸通過軸套與所述軸桿進行連接，在轉軸與所述軸桿連接的軸套處通過螺絲進行固定。

優選地，所述軸桿通過軸套與所述十字板連接，在所述軸桿與所述十字板連接的軸套處通過螺絲進行固定。

優選地，所述套筒與所述底座通過第三法蘭盤和第四法蘭盤配合固定連接，在所述底座上設有限位所述套筒的圓形限位凹槽，在所述圓形限位凹槽與所述套筒之間設有第二橡膠墊。